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큰왕풀

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1. 개요

큰왕풀은 벼과에 속하는 여러해살이풀로, 최대 7~8m까지 자라는 대나무와 유사한 식물이다. 아프리카가 원산지이며, 전 세계 열대 및 아열대 지역에서 재배된다. 바이오매스 생산량이 높고 물과 영양분 요구량이 적어 다양한 환경에서 잘 자라며, 사료, 에너지 작물, 토양 침식 방지 등 다방면으로 활용된다. 특히, 밀당 해충 관리 전략에 사용되어 살충제 사용을 줄이고 작물 피해를 예방하는 데 기여하며, 열분해를 통해 친환경 에너지원인 숯, 바이오가스, 바이오오일을 생산하는 데에도 활용된다.

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큰왕풀
기본 정보
나피어풀
학명Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone
이명Pennisetum purpureum Schumach.
분류
식물계
문 (미분류)속씨식물군
강 (미분류)외떡잎식물군
목 (미분류)닭의장풀군
벼목
벼과
아과키비아과
키비족
치카라시바속 (Pennisetum)
나피어풀 (P. purpureum)
일반 명칭
한국어큰왕풀
영어Napiergrass, elephanto grass
일본어ナピアグラス (Napiagurasu)

2. 특징

큰왕풀은 벼과에 속하는 여러해살이풀로,[37] 키가 크고 대나무와 유사한 튼튼한 줄기 다발을 형성한다.[35] 100일 만에 4m,[38] 최대 7-8m까지 자랄 수 있다.[5] 잡종 식물이지만 씨앗이 완전히 형성되는 경우는 드물고, 보통은 모체에서 지면 위를 뻗어나가는 기는 줄기(:en:Stolon) 형태의 영양생식으로 번식한다.[35]

큰왕풀은 씨앗으로 번식할 수도 있지만, 씨앗 생산은 지속성이 떨어지고 씨앗을 모으기 힘들다.[35]

물과 영양분 요구량이 적어[36] 척박한 환경에서도 잘 자란다. 해수면에서 해발 2,000m 이상까지 자라며,[6] 25~40°C 사이에서 가장 잘 자라고, 15°C 이하에서는 거의 자라지 않으며, 10°C에서 성장이 멈춘다. 윗부분은 서리에 의해 죽지만 따뜻하고 습한 조건이 시작되면 다시 자란다.[6]

바이오매스 생산량이 매우 높아, 연간 헥타르당 40-100톤에 달하며,[36][11][12][13] 해마다 4-6번 수확할 수 있다.[35] 이는 다른 에너지 작물에 비해 높은 수확량이다. 온대 지역의 소나무, 아카시아, 포플러 및 버드나무 대규모 농장의 경우, 연간 헥타르당 5~15톤 건조물의 수확량을 보이며, 열대 및 아열대 지역의 유칼립투스, 아카시아, 루세나, 소나무 및 달베르기아를 포함한 유사한 대규모 농장의 경우, 20~25톤을 보인다. 브라질에서 유칼립투스의 평균 수확량은 21t/ha이지만, 아프리카, 인도 및 동남아시아에서는 일반적인 유칼립투스 수확량이 10t/ha 미만이다.[16]

3. 분포 및 생육 환경

큰왕풀의 원산지는 열대 아프리카이며, 가나가 타입 산지이다.[27] 전 세계의 열대 및 아열대 지역으로 퍼져나가 널리 재배되고 있으며, 곳곳에서 야생화되었다.[27]

일본에서는 목초로 도입되었으며, 규슈 이남 지역에서 야생화되었다는 기록이 있다.[28] 류큐에 흔하며, 야쿠시마, 다네가시마에 귀화 기록이 있다.[28] 다만, 일본 본토에서는 겨울을 넘기기 어렵다고 알려져 있다.[29]

큰왕풀은 연간 강수량이 1000mm 정도인 따뜻하고 습한 기후에서 잘 자라지만, 안개가 끼지 않는 연안 주변 지역에서도 충분히 생육이 가능하다.[24]

4. 재배 및 관리

큰왕풀의 수확량은 관리 기술(비료 등), 토양 품질, 강수량, 햇빛, 온도에 따라 달라진다.[8][9][10] 최대 수확량 범위에서, 코끼리풀은 연간 헥타르당 최대 80톤 건조물을 생산하는 것으로 나타났으며,[11][12][13] 상업적인 코끼리풀 개발자들은 충분한 강수량 또는 관개 시설(월 100mm)이 제공될 경우, 연간 헥타르당 약 100톤 건조물의 수확량을 광고한다.[14][15]

말레이시아에서 수행된 시험 결과 일반 코끼리풀이 가장 많은 수확량(연간 헥타르당 65톤 건조물)을 보였으며, 큰왕풀 변종이 두 번째(62톤)를 기록했다.[8] 콜롬비아에서는 최적 조건에서 큰왕풀 변종의 수확량을 40~60톤 건조물로 추정한다.[9] 그러나 건조한 지역에서는 수확량이 감소하며, 케냐의 일반적인 수확량 범위는 15~40톤 건조물로 추정된다.[10]

이러한 수확량은 다른 유형의 에너지 작물에 비해 높은 편이다. 온대 지역의 소나무, 아카시아, 포플러 및 버드나무 대규모 농장의 경우, 연간 헥타르당 5~15톤 건조물의 수확량을, 열대 및 아열대 지역의 유칼립투스, 아카시아, 루세나, 소나무 및 달베르기아를 포함한 유사한 대규모 농장의 경우, 20~25톤으로 추정한다. 브라질에서 유칼립투스의 평균 수확량은 21t/ha이지만, 아프리카, 인도 및 동남아시아에서는 일반적인 유칼립투스 수확량이 10t/ha 미만이다.[16]

5. 용도

큰왕풀은 동부 아프리카에서 낙농부에게 제일 중요한 사료 작물이다.[35] 생산성이 뛰어나 소와 들소에게 먹이기에 특히 적합하기 때문이다. 아프리카에서 코끼리 사료로도 흔히 쓰여서 코끼리풀이라는 이름이 붙기도 했다.[42] 우간다 헤어리스와 같은 털이 없는 품종이 사료로서의 가치가 훨씬 높다.[35] 큰왕풀은 물과 영양분 요구치가 낮으며, 건조한 지역을 방목을 통해 생산적으로 활용할 수 있다. 게다가 가축은 밀당 관리 체계에 통합될 수 있어서 덫 식물('trap' plant)에 경제적 유용성을 더할 수 있다. 큰왕풀은 토양 침식을 방지하기 때문에 아프리카 조경 사업에도 가치가 높고 방화대, 방풍대로도 활용 가능하다.[35] 좀 더 최근에는, 큰왕풀은 음식 생산에 대한 요구를 만족시키는 데 쓰이는데, 에너지 작물 말고는 경작이 불가능한 2Gha의 땅이 있기 때문이다.[36] 열적 열분해 변환(Thermal pyrolytic conversion)은 석탄, 바이오가스, 바이오오일을 생산하는 데 쓰인다.[36] 이 기술이 현재 활용되지는 않지만, 아프리카의 지역사회에서 에너지 생산 수단으로 활용되면서 토양도 비옥하게 만든다는 일석이조를 거둘 수 있을 것이다.[36] 큰왕풀은 연료의 원료로도 쓰인다. 어린 이파리와 새싹은 먹을 수 있으며, 조리하여 수프와 스튜를 만드는 데 쓰인다.[42]

케냐에서 사료 작물로 쓰이는 코끼리풀


네덜란드의 기업 또한 큰왕풀로 포장용 플라스틱을 만들어냈다.

스웨덴의 청정기술 스타트업인 ‘넥스트퓨얼(NextFuel)'사에서 큰왕풀 조개탄을 생산하고 있는데, 큰왕풀을 수확해 조개탄을 만들 경우 큰왕풀이 공기 중에서 흡수한 양보다 훨씬 적은 양의 이산화탄소를 방출하여 친환경적인 발전 원료로 주목받고 있다. 넥스트퓨얼은 큰왕풀 조개탄을 사용하면 석탄 대비 105%의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다고 밝혔다. 큰왕풀을 반응기에 넣으면 30분 뒤에 조개탄이 만들어지는데, 이 때 같이 만들어지는 가스는 현지에서 연료로 사용할 수 있다. 오스트리아에 큰왕풀 조개탄을 연료로 사용하는 발전소가 지어진 바 있다.[38]

아프리카 현지에서는 큰왕풀의 줄기를 볼가 바구니(Bolga Basket) 따위의 공예품을 만드는 데 사용한다.[43]

태국에서는 물고기 양식업자들이 사료로 사용하기도 한다.[44]

5. 1. 사료

큰왕풀은 동부 아프리카와 캐나다 동부에서 낙농부에게 제일 중요한 사료 작물이다.[35][2] 생산성이 뛰어나 소와 들소에게 먹이기에 특히 적합하기 때문이다.[42] 아프리카에서 코끼리 사료로도 흔히 쓰여서 코끼리풀이라는 이름이 붙기도 했다.[42] 털이 없는 품종은 사료로서의 가치가 훨씬 높다.[35]

사료 작물로 사용되는 큰왕풀(Cenchrus purpureus), 인도 웨스트 벵갈


큰왕풀은 물과 영양분 요구치가 낮으며, 건조한 지역을 방목을 통해 생산적으로 활용할 수 있다. 게다가 가축은 밀당 관리 체계에 통합될 수 있어서 덫 식물('trap' plant)에 경제적 유용성을 더할 수 있다. 큰왕풀은 토양 침식을 방지하기 때문에 조경 사업에도 가치가 높고 방화대, 방풍대로도 활용 가능하다.[35]

목초로서 오래전부터 이용되었으며, 그 때문에 세계 각지에 도입되었다.[28] 잎의 함유율이 높고, 질소 농도가 높으며 섬유 함유율이 낮아 가축 사료로서 효과가 높은 재배 품종이 여러 개 만들어져 사용되고 있다.[32]

오키나와에서도 옛날부터 목초로 많이 이용되었다. 타마요세(1989)에서는 '오키나와 본섬 지역에서 가장 수확량이 많은 목초'[33]이며, 1975년경에는 '목초'라고 하면 바로 이 종을 가리킬 정도였다고 한다. 그러나 겨울철에는 성장이 좋지 않아 수확량이 크게 감소하는 문제가 있었고, 오키나와에서는 이 시기가 사탕수수의 수확 시기에 해당하므로, 이를 거친 사료로 사용하는 등의 대응을 했다고 한다. 그 후에는 사일리지에 의한 장기 저장이 이루어지고 있다. 태국에서는 물고기 양식업자들이 사료로 사용하기도 한다.[44]

5. 2. 밀당 해충 관리 (Push-pull pest management)

큰왕풀은 "밀당 해충 관리" 전략에 활용되는 중요한 식물이다.[17][2] 옥수수, 수수 등 주요 작물 사이에 도둑놈의갈고리류(:en:Desmodium)(밀기 식물)을 심고, 밭 주변에 큰왕풀(당기기 식물)을 심어 해충을 유인하고 작물을 보호한다.[37][17] 이 방법은 살충제 사용을 줄이고, 토양 비옥도를 높이며, 잡초를 억제하는 효과가 있다.[40][37][17]

옥수수만연뚫이나방(:en:Busseola fusca), 점박이만연뚫이나방(:en:Chilo partellus)과 같은 줄기뚫이벌레는 남아프리카와 동아프리카에서 전체 수확량의 10%, 사하라 이남 아프리카에서는 평균 14~15%의 손실을 일으킨다.[35][2] 이 해충의 애벌레는 옥수수와 수수의 줄기를 파먹어 식물에 큰 피해를 주는데, 애벌레를 찾기 어려울 뿐만 아니라 식물 생장에 필수적인 관조직도 손상시킨다.[37][17] 살충제는 줄기 주변의 세포벽층 때문에 효과가 낮고,[39][7] 가난한 농부에게는 비싸며, 해충의 내성을 키우고, 화학 물질이 식품에 잔류할 수 있다.[40][18]

밀당 전략은 해충 발생을 막는 대신 생물학적 진화를 유도하여 작물 피해를 줄이는 것을 목표로 한다.[40][18] 케냐 농부들은 밀당 전략을 통해 스트리가 89% 감소, 토양 비옥도 83% 증가, 줄기뚫이벌레 통제에 52%의 효과를 보았다.[41][19] 스트리가, 줄기뚫이벌레, 낮은 토양 비옥도로 인해 발생하는 총 70억 달러의 경작물 감소는 2700만 명을 먹일 수 있는 양으로,[41][19] 밀당 기술은 식량 불안정성을 크게 개선할 수 있다.

모든 큰왕풀 품종이 밀당 해충 관리에 효과적인 것은 아니다. 8가지 품종 연구 결과, 바나(bana)와 우간다 헤어리스(Ugandan hairless) 품종만이 암컷 나방의 옥수수 기피에 효과적이었으며,[37][17] 그중 바나 품종만이 애벌레 생존율을 크게 낮췄다.[37][17] 밭 둘레에 세 줄의 바나 품종 큰왕풀을 심는 것이 권장된다.[39][7]

밀당 해충 관리 기법은 적절한 생태 기술과 함께해야 원하는 결과를 얻을 수 있다. 감염이 심할 경우 다음 해에는 옥수수나 수수를 심지 않고 윤작해야 하며,[37][17] 감염된 줄기는 태우거나 햇볕에 3일 동안 말려야 한다.[37][17] 밀당 체계 구축에는 초기 노동력이 많이 필요하고, 특용작물(:en:Industrial crop)을 심을 충분한 공간이 필요하여 적용을 포기하는 경우도 있다.[41][19]

5. 3. 바이오 에너지

큰왕풀은 높은 바이오매스 생산량과 빠른 성장 속도로 인해 지속 가능한 바이오 에너지원으로 주목받고 있다.[3][36] 열분해를 통해 숯, 바이오 가스, 바이오 오일 등을 생산할 수 있으며,[3][36] 이는 화석 연료를 대체할 수 있는 친환경 에너지원으로 활용될 수 있다.

스웨덴의 청정기술 스타트업인 ‘넥스트퓨얼(NextFuel)'사는 큰왕풀을 이용해 조개탄을 생산하고 있는데, 이 조개탄은 석탄 대비 105%의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다고 알려져있다.[38] 큰왕풀은 반응기에서 30분 만에 조개탄으로 만들어지며, 이때 함께 생성되는 가스는 현지에서 연료로 사용 가능하다. 오스트리아에는 큰왕풀 조개탄을 연료로 사용하는 발전소가 건설되기도 했다.[38]

최근에는 석유 등 화석 연료 의존에서 벗어나려는 움직임 속에서, 큰왕풀은 대기 중 이산화탄소를 고정하는 능력이 뛰어나고 질소 성분이 부족한 토양에서도 잘 자라며, 베어낸 후의 재성장도 빨라 바이오 에너지 작물로서 활용 가치가 높다.

5. 4. 기타 용도

큰왕풀은 토양 침식을 방지하는 효과가 있어 아프리카와 캐나다 등지에서 조경 사업에 활용되며, 방화선이나 방풍림으로도 사용된다.[35][2] 토양 비옥도를 향상시키는 데에도 활용된다.[2] 네덜란드의 한 기업은 큰왕풀을 이용해 포장용 플라스틱을 개발하기도 했다.[22]

아프리카 현지에서는 큰왕풀 줄기를 이용해 볼가 바구니(Bolga Basket) 등의 공예품을 만든다.[43] 태국에서는 물고기 양식업자들이 큰왕풀을 사료로 사용하기도 한다.[44]

스웨덴의 청정기술 스타트업인 ‘넥스트퓨얼(NextFuel)'사에서 큰왕풀 조개탄을 생산하고 있는데, 큰왕풀을 수확해 조개탄을 만들 경우 큰왕풀이 공기 중에서 흡수한 양보다 훨씬 적은 양의 이산화탄소를 방출하여 친환경적인 발전 원료로 주목받고 있다.[38]

6. 유사종

큰왕풀은 치클라시바속(*Paspalum*)에 속하며, 겉모습은 강아지풀 종류와 유사해 보이지만, 작은 이삭이 뾰족하다는 점에서 차이가 있다.[27] 치클라시바속에는 세계의 열대에서 아열대에 약 100종이 있으며, 일본에는 4종 정도가 알려져 있다.[30] 한국에는 자생종인 치클라시바(*P. alopecuroides*)와 시마치클라시바(*P. sordidum*), 귀화종인 에다우치치클라시바(*P. orientale*) 등이 있다. 자생종은 키가 80cm 정도이고 줄기는 기부에서 분지하지 않지만, 귀화종인 에다우치치클라시바는 120cm 정도이며 줄기는 기부에서 잘 분지하고 이삭은 원통형으로 길이가 15-25cm에 달하며, 작은 이삭 기부의 털에는 깃털 모양의 것이 포함되어 있다.[31]

7. 한국에서의 큰왕풀

참조

[1] 논문 Surveying the genome and constructing a high-density genetic map of napiergrass ( Cenchrus purpureus Schumach) 2018-09-26
[2] 논문 Pests, diseases, and weeds of Napier grass, Pennisetum purpureum: a review 2002
[3] 논문 Thermal conversion of elephant grass Pennisetum purpureum Schum) to biogas, bio-oil and charcoal 2008
[4] 논문 Yield and quality of elephant grass biomass produced in the cerrados region for bioenergy 1990-01-06
[5] 논문 Herbage yield and chemical composition of four varieties of Napier (Pennisetum purpureum) grass harvested at three different days after planting Science Hub
[6] 웹사이트 Cenchrus purpureus & hybrids https://www.tropical[...] 2020-10-04
[7] 간행물 Techniques for rapid vegetative multiplication for pasture species and commercial production Regional Forage Development, FAO, Rome 1997
[8] 논문 Yield and nutritive quality of nine Napier grass varieties in Malaysia
[9] 논문 King Grass: A very promising material for the production of second generation ethanol in tropical countries Elsevier BV
[10] 논문 Dry Matter Intake, Digestibility and Milk Yield by Friesian Cows Fed Two Napier Grass Varieties https://www.ajas.inf[...] Asian Australasian Association of Animal Production Societies 2002-04-01
[11] 논문 Path coefficient and cluster analyses of yield and morphological traits in Pennisetum purpureum https://www.tropical[...] Institute of Animal Science, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, China 2010
[12] 논문 Dry Matter Production of Tropical Grasses and Legumes and its Seasonal Change in Thailand https://www.jstage.j[...] 1979
[13] 논문 The Effect of Nitrogen Fertilization and Frequency of Cutting on the Yield and Composition of Three Tropical Grasses Wiley 1959
[14] 웹사이트 Giant King® Grass: Grow and Harvest http://www.viaspace.[...] 2020
[15] 웹사이트 Mackay Bana Grass https://mackaygreene[...] 2020
[16] 서적 Power density: a key to understanding energy sources and uses https://books.google[...] The MIT Press
[17] 논문 Evaluation of Napier grass (Pennisetum purpureun) varieties for use as trap plants for the management of maize stalk borer (Busseola fusca) in a push-pull strategy 2007
[18] 논문 Stimulo-deterrent diversion: A concept and its possible application to onion maggot control 1990
[19] 논문 Farmers' perceptions of a 'push-pull' technology for control of cereal stemborers and striga weed in western Kenya 2008
[20] 웹사이트 Scientists back use of Napier grass as sustainable way to feed herds https://www.africane[...] 2020-01-31
[21] 웹사이트 Elephant grass (Pennisetum purpureum) https://www.feediped[...] 2016
[22] 웹사이트 Bioplastic – Vibers https://vibers.nl/ab[...]
[23] 문서 長田(1993)p.644
[24] 문서 Aroeira et al.(1999),p.314
[25] 문서 桑原(2008),p.371
[26] 문서 牧野原著(2017),p.439
[27] 문서 長田(1993),p.644
[28] 문서 清水編(2003),p.287
[29] 문서 玉代勢(1989)
[30] 문서 大橋他編(2016),p.93
[31] 문서 植村他編著(2010)p.349
[32] 문서 Rengsirikul et al.(2013)
[33] 문서 玉代勢(1989),p.18
[34] 문서 Rengsirikul et al.(2013)
[35] 논문 Pests, diseases, and weeds of Napier grass, Pennisetum purpureum: a review 2002
[36] 논문 Thermal conversion of elephant grass Pennisetum purpureum Schum) to bio-gas, bio-oil and charcoal 2008
[37] 논문 Evaluation of Napier grass (Pennisetum purpureun) varieties for use as trap plants for the management of African stemborer (Busseola fusca) in a push-pull strategy 2007
[38] 웹인용 이산화탄소 잡는 청정 발전소 등장 – Sciencetimes https://www.sciencet[...] 2019-07-14
[39] 서적 Techniques for rapid vegetative multiplication for pasture species and commercial production FAO, Rome 1997
[40] 논문 Stimulo-deterrent diversion: A concept and its possible application to onion maggot control 1990
[41] 논문 Farmers' perceptions of a 'push-pull' technology for control of cereal stemborers and striga weed in western Kenya 2008
[42] 간행물 Elephant grass (Pennisetum purpureum) https://www.feediped[...] INRA, CIRAD, AFZ and FAO 2016-06-23
[43] 웹인용 간단한 소품으로 집안에 봄 들이세요 http://www.idomin.co[...] 2019-07-14
[44] 웹인용 Napier grass, new cheap fish food for farmers https://www.bangkokp[...] 2019-07-14



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